Obra: Ciências Naturais – Aprendendo com o Cotidiano
Os LD “Ciências Naturais – Aprendendo com o Cotidiano”, tanto aprovado no edital PNLD 2014-2016, quanto a edição aprovada no edital do PNLD 2017-2019,
de autoria de Eduardo Leite do Canto, continham um recorte idêntico que diz respeito a esta categoria nos dois livros.
No box “Use o que aprendeu”, do Capítulo 11 (da obra do PNLD 2014-2016 e do Capítulo 6 do LD do PNLD 2017-2019), localizou-se a questão que abordou o caso real do acidente na usina nuclear de Chernobyl:
Em 1986, um terrível acidente nuclear aconteceu na usina nuclear de Chernobyl, na Ucrânica. Tal acidente liberou vários átomos perigosos na atmosfera, entre os quais
38Sr90, 53I131, 55Cs137. Quantos prótons e quantos nêutrons possui cada um desses
átomos? (CANTO, 2012, p. 189).
Esse desastre foi um dos dois classificados como um evento de nível 7 (classificação máxima) na Escala Internacional de Acidentes Nucleares (proposto pela Agência Internacional de Energia Atômica), sendo o outro o acidente nuclear de Fukushima, no Japão, em 2011, cujas informações serão descritas em um recorte de outro LD. A central nuclear de Chernobyl está situada na cidade de Pripyat, na Ucrânia, localizada a 18 km da cidade de Chernobyl. Pripyat foi fundada em 1970 e objetivou abrigar os trabalhadores da usina, porém, hoje, após o acidente nuclear, ela é considerada uma cidade fantasma.
Em 1986, alguns trabalhadores da usina desligaram o seu sistema de segurança para realizar um teste no reator nuclear 4, pois a intenção inicial era observar o seu comportamento quando utilizado com baixos níveis de energia. Entretanto, o superaquecimento do urânio contido no reator causou explosões e um incêndio, que liberou enormes quantidades de partículas radioativas na atmosfera, como estrôncio, iodo radioativo e césio. Calculou-se que foram liberadas sete toneladas de combustível nuclear.
Houve a propagação de uma nuvem radioativa que afetou majoritariamente a Rússia, Ucrânia e Bielorrússia. Durante o acidente em si, 31 pessoas morreram, mas a população atingida pelos altos níveis de radiação sofreu e ainda sofre uma série de enfermidades a longo prazo, como tipos variados de câncer, problemas congênitos e anomalias genéticas.
O exercício do LD iniciou tratando desse acidente nuclear ocorrido na Ucrânia (que à época fazia parte da União Soviética) e informou quais elementos
químicos foram emitidos com a explosão e incêndio de um reator da usina de Chernobyl, abrindo caminhos para o tratamento desse caso real de contaminação por elementos radioativos e sobre impactos de grande monta no ambiente natural local e na vida das pessoas que residiam naquela região. Portanto, o recorte apresentou proximidade com as características dos ASC, potencializando a promoção da educação para a Ciência e Tecnologia, relacionando suas implicações na Sociedade e Ambiente (PÉREZ, 2012).
Contudo, a pergunta feita nesse exercício apresentou foco apenas no conteúdo químico, de modo que o desastre socioambiental mencionado não foi relacionado. Nesse sentido, esse recorte não enriqueceu o tratamento do tema com questões sociais, ambientais, éticas, entre outras, pertinentes para a reflexão do desastre e de suas consequências.
A atitude dos responsáveis pelo teste realizado no reator que explodiu pode ser considerada como uma questão ética forte, indagando-se: Qual era a real intenção dos trabalhadores em tentarem investigar como o reator trabalhava com baixos níveis de energia? Eles tinham liberação de superiores para tal atividade? Quem os supervisionava? Esses trabalhadores tinham consciência das possíveis consequências de suas escolhas? As questões sociais e ambientais, quanto à necessidade que as pessoas tiveram de sair de seus lares, deixando para trás seus pertences e quanto às mortes provocadas pelo acidente em toda a região, também poderiam ser suscitadas pelo exercício e discutidas em sala de aula.
Além disso, a polêmica gerada sobre a utilização de uma fonte de energia que pode causar problemas de grandiosa magnitude poderia ser contemplada no debate, perguntando-se: Por que utilizar a energia nuclear, visto que ela pode causar tantos problemas? Quais as vantagens dessa fonte energética? Qual seria a melhor escolha entre usinas nucleares, termelétricas e hidrelétricas? Quais delas provocam menos impactos sociais e ambientais? Não é possível ignorar que apesar de todos os riscos, a energia nuclear é considerada uma possível fuga ao elevado consumo e dependência do petróleo, por exemplo, de modo a não gerar gases do efeito estufa, como gás carbônico. Essa energia também é imune a mudanças climáticas que porventura possam alterar o regime de chuvas, prejudicando as hidrelétricas. Outro ponto a ser destacado é que pequenas quantidades de urânio podem abastecer cidades inteiras.
Nesse contexto, esse recorte dos livros didáticos mencionados pode ser considerado muito pontual, em que as questões que envolvem os ASC não são aprofundadas ou relacionadas. Entretanto, caso seja do interesse do professor, as reflexões pertinentes ao tema podem ser realizadas com o auxílio de materiais alternativos ao LD, inclusive em veículos de comunicação em massa.
Obra: Ciências: Matéria e Energia (Projeto Teláris)
O livro do Projeto Teláris, “Ciências: Matéria e Energia”, aprovado no edital do PNLD 2014-2016, de autoria de Fernando Gewandsznajder, conteve um recorte que pode estar caracterizado nesta categoria de análise. No box “Para saber mais” do Capítulo 4 da obra, o texto de título “Radioatividade” ressaltou alguns perigos do contato humano com materiais radioativos:
Dependendo do caso, as radiações podem provocar danos material genético, aumento o risco de alguns tipos de doença, inclusive o câncer. O contato direto com substâncias radioativas pode causar queimaduras e até mesmo a morte. Por isso é extremamente perigoso manipular material radioativo. (GEWANDSZNAJDER, 2015, p. 62).
Além desse alerta, informações sobre a utilização de radiações para o auxílio na Medicina também foram abordadas, o que é tipificado na relação riscos e benefícios, o que mostra polarização do recorte anterior e do próximo.
As radiações ionizantes podem ser usadas também para destruir células de tumores, no tratamento conhecido como radioterapia. [...] A radiação gama também pode ser utilizada para eliminar microrganismos, por isso ela é usada para esterilizar certos materiais de uso hospitalar e até mesmo aumentar o tempo de armazenamento de alguns tipos de alimento. [...] Os elementos radioativos são usados também para diagnosticar doenças (GEWANDSZNAJDER, 2015, p. 62).
Também, evidenciou-se a relação existente entre o processo de obtenção de energia nuclear e seu risco de explosões no trecho descrito a seguir:
Esse processo de quebra do núcleo em dois núcleos menores, chamado de fissão nuclear, é uma das formas de obter energia nuclear. [...] Dependendo da massa de urânio submetida à fissão, a energia liberada é capaz de provocar uma enorme explosão, como a que ocorre na bomba atômica, mas também pode ser aproveitada como fonte de energia nas usinas nucleares (GEWANDSZNAJDER, 2015, p. 63).
Por fim, foram destacados os pontos negativos da produção de energia nuclear, visto que ela provoca impactos ambientais por gerar lixo radioativo que não pode entrar em contato com qualquer ser vivo:
As grandes questões do emprego da fissão nuclear como fonte de energia são o risco de acidentes e os rejeitos radioativos gerados, que não podem ser reaproveitados e têm meia-vida muito longa, que pode chegar a milhares de anos. Esse lixo nuclear é armazenado em recipientes de cimento ou aço e enterrado a grandes profundidades em regiões geologicamente estáveis (que não estão sujeitas a terremotos), ou em instalações especiais. Muitas pessoas acham que ainda precisamos encontrar soluções mais seguras para esse problema (GEWANDSZNAJDER, 2015, p. 63).
Esse texto contemplou várias informações que podem ser encaradas como controvertidas pelos estudantes, na medida em que se relacionam as vantagens e desvantagens em quase simultaneidade da utilização da radioatividade para a população e o ambiente. Segundo Silva e Santos (2015), esses dilemas sociais, científicos e tecnológicos caracterizam as QSC, portanto esse recorte apresentou potencialidade para discussões desses aspectos envolvendo o tema.
Em sala de aula, casos reais de contaminação radioativa sem origem de erro humano direto poderiam ser abordados, como o acidente nuclear de Fukushima. Em 2011, o Japão foi afetado por um terremoto seguido de tsunami, causando o derretimento de três dos seis reatores nucleares contidos na Central Nuclear de Fukushima I, localizada na cidade de Okuma. O lançamento de iodo e césio radioativos de Fukushima são da mesma ordem de grandeza do acidente nuclear de Chernobyl. Também houve vazamento de água radioativa proveniente dos tanques subterrâneos de armazenamento, contaminando o solo e mar nas proximidades. A evacuação da população local ocorreu rapidamente em um raio de 20 km ao redor da usina, o que minimizou impactos sobre seres humanos.
Apesar das principais causas desse vazamento de elementos radioativos terem sido de elementos naturais (terremoto e tsunami), elas eram consideradas previsíveis, visto que o Japão é um país bastante propenso a esses fenômenos, por estar localizado em região de encontro entre várias placas tectônicas. Imagina-se que as possibilidades de terremotos e tsunamis deveriam ter sido consideradas nos projetos da usina de Fukushima, ficando desprotegida para esse tipo de
acontecimentos, o que não consistiu em erro dos operadores da usina, na medida em que todo o Japão está propenso a abalos sísmicos e seus efeitos, por um lado, mas o país apresenta dependência de energia nuclear, dada suas limitações para produção de energia elétrica a partir de outras fontes.
Nesse contexto, os alunos do nono ano do Ensino Fundamental poderiam ser questionados nas aulas de Ciências sobre: Quem projetou a usina de Fukushima não levou em conta a ocorrência de tsunamis decorrentes de abalos sísmicos? No Japão, quem a fiscalizava? Internacionalmente, qual o papel da Agência Internacional de Energia Atômica antes e pós-acidente de Fukushima? Quais as possíveis soluções para os problemas ambientais e sociais causados pelo desastre nuclear? Tais questionamentos podem instigar os estudantes para a argumentação e debate sobre o tema, o qual envolve questões científicas, tecnológicas, sociais, ambientais, éticas e políticas.
Obra: Ciências (Projeto Araribá)
O livro “Ciências” do Projeto Araribá, aprovado pelo PNLD 2017-2019 e tendo como editora responsável a Vanessa Shimabukuro, exibiu um recorte nesta categoria – Pesquisas Nucleares: Possibilidades e Negligências. Localizado no tópico “Pensar Ciência” do Capítulo 4 do LD, com o texto de título “Pesquisa científica e independência tecnológica” tratou da Medicina Nuclear:
A chamada Medicina Nuclear é um ramo da área médica que se utiliza de elementos radioativos para realizar diagnósticos e tratamentos. Atualmente, quase todos os elementos radioativos usados no país são importados, principalmente do Canadá, da Bélgica e da Holanda (CARNEVALLE, 2014, p. 89).
Ainda, o texto relatou que uma paralisação em reator do Canadá provocou uma crise no funcionamento da Medicina Nuclear do Brasil, então:
Na intenção de suprir a demanda por esses produtos, está previsto para ser construído em 2017, no município de Iperó, interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB). Uma das principais funções do Reator é produzir radioisótopos, que servem de base para a fabricação de radiofármacos importantes, além de outros insumos usados em aplicações industriais e agrícolas (CARNEVALLE, 2014, p. 89).
A Medicina Nuclear é uma especialidade médica que utiliza a radiação, por meio de elementos radiofármacos, com a finalidade de realizar exames diagnósticos, tratamentos terapêuticos e auxiliar em alguns procedimentos cirúrgicos. Entretanto, muitos temem os possíveis efeitos colaterais provocados pelos elementos radioativos utilizados nesses procedimentos, a exemplo do tecnécio-99, o qual é utilizado, principalmente, no diagnóstico de doenças relacionadas ao músculo cardíaco, além do samário-153 que é usado no tratamento de câncer ósseo, bem como do iodo-131 que é empregado tanto na avaliação, quanto na terapia do câncer de tireoide.
As divergentes opiniões sobre o uso de radiação na Medicina constituem na maioria das vezes uma polêmica, em que, se por um lado, o avanço científico e tecnológico contribuiu para o desenvolvimento de diagnósticos de doenças precocemente, auxiliando em um tratamento mais efetivo; mas por outro, utilizando- se de elementos químicos, que já causaram desastres, como em Chernobyl (1986) e Fukushima (2011), e podem prejudicar a saúde humana quando utilizados por grande período de tempo. Tal polêmica dificilmente é acompanhada da discussão argumentativa a respeito de suprir questionamentos do tipo: e se não houvesse esse tratamento? Qual tem sido o avanço no tratamento de doenças graves a partir do uso de radioisótopos, de modo a mitigar efeitos?
Nesse contexto, a prática segura dos exames e tratamentos utilizando elementos radioativos deve seguir regras, como menor exposição possível da pessoa à radiação e rigorosos controles dos aparelhos e das substâncias usados nas terapias.
O recorte ainda abordou a construção do Reator Multipropósito Brasileiro, em Iperó-SP, que visa produzir radiosótopos para serem aplicados na saúde e na indústria, e que custará 500 milhões de dólares. Nesse caso, outra controvérsia pode ser tratada educacionalmente em aulas de Ciências, envolvendo questões éticas, políticas, sociais e ambientais, pois apesar dos benefícios dessa fonte radioativa para a saúde, agricultura e indústrias, podem existir preocupações quanto ao transporte de material radioativo, descarte de rejeitos, desvalorização imobiliária
das propriedades da região que o reator será instalado, desapropriação dessa área e riscos de acidentes (plano de emergência, treinamento da população etc.).
Esse texto apresentou características preconizadas na literatura envolvendo os ASC, pois tratou de um tema que causa conflitos de ideias e de interesses entre as pessoas – utilização da radiação na Medicina, na agricultura e na indústria – a partir de um caso real e atual pertinente à construção de mais reatores nucleares no Brasil, a partir de veiculações propaladas pela mídia, como TV, jornais e revistas.
Obra: Ciências Novo Pensar
Nas obras “Ciências Novo Pensar”, aprovadas nos editais do PNLD 2014- 2016 e do PNLD 2017-2019, de autoria de Demétrio Gowdak e Eduardo Martins, foram encontrados, em ambas, três recortes idênticos, todos nos Capítulos 9 dos livros. O primeiro deles se referiu ao tema “Radioatividade”, em que foram descritos os efeitos da radioatividade sobre os organismos:
Os efeitos da radioatividade podem ser somáticos ou hereditários. Os efeitos somáticos podem ser agudos (de curto prazo) ou tardios (de longo prazo). Os efeitos somáticos agudos são queimaduras, distúrbios gastrintestinais, vômitos e morte. Os efeitos somáticos tardios são lesões degenerativas em diferentes órgãos, esterilidade, vários tipos de câncer, anemia perniciosa, entre outros. Os efeitos hereditários resultam mudanças que ocorrem nas células dos órgãos reprodutivos dos organismos irradiados. Muitas dessas mudanças são letais e não permitem o desenvolvimento do feto; outras, entretanto, podem levar ao aparecimento de defeitos físicos e mentais (GOWDAK;
MARTINS, 2012, p. 145).
As consequências decorrentes do emprego da radioatividade (basicamente em seres humanos) mencionadas no texto sobre o contato entre organismos e elementos radioativos poderiam relembrar casos reais de desastres em usinas nucleares, como em Chernobyl (em 26/04/1986) e em Fukushima (em 11/03/2011), neste caso limitando-se aos efeitos não oriundos de tratamento ou diagnósticos médicos.
Nessas tragédias houve o vazamento de radiação, causando mortes ou graves problemas de saúde temporários ou permanentes, principalmente, das pessoas que estavam mais próximas das fontes radioativas ou naquelas que ficaram por mais tempo expostas e, também, e em alguns casos com anomalias genéticas.
Outro trecho do recorte relatou que, a princípio, a produção de energia em usinas nucleares é segura, apesar de que bombas atômicas utilizam de mesma reação:
Em reatores de usinas nucleares, o processo de fissão nuclear e a reação em cadeia ocorrem de forma controlada, liberando energia em níveis dosados. Contudo, em armas nucleares, como a bomba atômica, a reação em cadeia ocorre de forma rápida e incontrolável, com grande quantidade de energia liberada (GOWDAK; MARTINS, 2012,
p. 146)
Em 1945, bombas atômicas foram utilizadas pela primeira vez durante os estágios finais da Segunda Guerra Mundial. Os Estados Unidos lançaram duas bombas atômicas no Japão, forçando o país e se render. A bomba "Little Boy", que caiu em Hiroshima (em 06/08/1945), transportava 63 kg de urânio enriquecido. "Fat Man", a bomba “para” Nagasaki (em 09/08/1945), continha cerca de 6,2 kg de plutônio. Somadas, elas foram mortas para mais de 200 mil pessoas, sendo que algumas delas sobreviveram somente até dias ou meses seguintes e outras conviveram com as doenças causadas pela radiação pelo resto de suas vidas.
Em ambas as cidades, a maioria dos mortos foram civis e não militares, abrindo caminho para a discussão das questões éticas envolvidas nesse caso, obviamente apoiado em uso de arma jamais empregado antes. Era necessário o uso de armas químicas para a rendição do Japão? O ataque japonês sobre os americanos em Pear Harbor (em 07/12/1941) deveria ser respondido de forma ultra agressiva? Tratando interdisciplinarmente, entre Ciências/Química e História, o Japão já vinha sendo derrotado em algumas batalhas, além disso, havia situação de empate político entre os líderes civis e militares. Talvez, o exército fosse se render em um momento próximo, mesmo sem o ataque estadunidense. De outro lado, os governantes militares pareciam determinados a lutar até a morte do último homem em combate, declarando “guerra total”, ao ordenar que civis trabalhassem em fábricas e escritórios militares. Desse modo, não havia diferença entre civis e soldados para serem atingidos pelas bombas.
Esse tipo de reflexão e debate pode ser realizado em sala de aula, complementando o tema “Radioatividade”, tendo em vista que não há certo ou
errado, mas possíveis resoluções para os problemas abordados, auxiliando na comunicação e argumentação dos alunos por meio das QSC (RATCLIFFE, 1998).
O segundo recorte desse LD foi identificado no box “Fique mais informado”, em um texto intitulado “Os benefícios da energia nuclear e das radiações”, que enfatizou as vantagens do uso de elementos radioativos para o desenvolvimento científico e tecnológico:
Infelizmente são pouco divulgados os grandes benefícios da energia nuclear. A cada dia, novas técnicas nucleares são desenvolvidas nos diversos campos da atividade humana, possibilitando a execução de tarefas impossíveis de serem realizadas pelos meios convencionais. A medicina, a indústria, particularmente a farmacêutica, e a agricultura são as áreas mais beneficiadas (GOWDAK; MARTINS, 2012, p. 146).
Outro recorte, contido no box “Atividade Prática – Discussão em Classe”, sugeriu o tema “Utilização de energia nuclear no Brasil” para um debate entre os estudantes, visando argumentação dos pontos de vista divergentes quanto ao tema. Atividade essa, enunciada a seguir:
A classe é dividida em dois grupos: um deles é favorável à utilização de energia nuclear no Brasil para a produção de energia elétrica e para fins pacíficos (Medicina, agricultura, indústria, Arqueologia, transportes); o outro é contrário a qualquer tipo de utilização dessa forma de energia. Os grupos poderão pesquisar sobre o assunto em jornais, revistas e livros, para o aprofundamento da discussão (GOWDAK; MARTINS, 2012, p.
149).
Nesse caso, a mídia (TV, jornais, rádio, revistas etc.) foi citada para realização de pesquisas, o que poderia resultar em menções a casos reais de benefícios ou malefícios do uso da energia nuclear no Brasil e no mundo durante o debate, como: desastres ocorridos em Chernobyl (1986), em Fukushima (2011) e, mais próximo da realidade dos alunos, em Goiânia, no Estado de Goiás (1987) – que será relatado no próximo recorte analisado. Essas sugestões de utilização de veículos da mídia, de debates sobre assuntos atuais, da realidade dos estudantes e que envolvem questões ambientais, sociais, éticas, políticas e culturais aproximam as características do recorte aos ASC.
O LD “Ciências Novo Pensar”, referente ao PNLD 2017-2019, exibiu um recorte distinto da sua edição anterior (PNLD 2014-2016) na categoria “Pesquisas
Nucleares: Possibilidades e Negligências”. O texto intitulado “Efeitos da Radioterapia nos seres humanos” foi localizado no tópico “Teia do Conhecimento” e relatou, brevemente, o acidente radiológico de Goiânia (1987):
Em Goiânia, algumas pessoas foram contaminadas e muitas foram irradiadas. As irradiadas são aquelas que apenas recebem a radioatividade do material, sem contato físico com a substância radioativa. Uma pessoa contaminada é aquela que ingere, inala ou fixa a substância radioativa no próprio corpo tornando-se uma fonte radioativa, emitindo de forma constante e irradiando outras pessoas, inclusive (GOWDAK;
MARTINS, 2015, p. 141).
Ao lado do texto, a imagem da Figura 2 ilustrou o acontecimento com a seguinte legenda: “Acidente radioativo com o isótopo Césio-137, ocorrido no dia 13 de setembro de 1987, em Goiânia (GO)” (GOWDAK; MARTINS, 2015, p. 141).
FIGURA 2 – ACIDENTE RADIOATIVO COM CÉSIO-137 EM GOIÂNIA (1987)
FONTE: Gowdak; Martins, 2015.
O acidente radiológico com Césio-137 em Goiânia-GO, é o maior acidente radioativo do Brasil, classificado como nível 6, de máximo 7, na Escala Internacional de Acidentes Nucleares. Naquela época, catadores de material reciclável